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DE102016201800A1 - Mold module, method for producing a mold module and mold tool for Moldumspritzung a mold module - Google Patents

Mold module, method for producing a mold module and mold tool for Moldumspritzung a mold module Download PDF

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DE102016201800A1
DE102016201800A1 DE102016201800.0A DE102016201800A DE102016201800A1 DE 102016201800 A1 DE102016201800 A1 DE 102016201800A1 DE 102016201800 A DE102016201800 A DE 102016201800A DE 102016201800 A1 DE102016201800 A1 DE 102016201800A1
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DE
Germany
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press
contact
mold
module
sub
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Withdrawn
Application number
DE102016201800.0A
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German (de)
Inventor
Frank Wehrmann
Daniel Michels
Thomas Suenner
Christian Kluthe
Oliver Messner
Vince Kovacs
Alexander Lemm
Irfan Aydogmus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Moldmodul (1) mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (3), welches von einer Moldmasse (30) umgeben ist, und mindestens einem am Modulrand angeordneten Einpresskontakt (20), welcher einen Kontaktierungsbereich (22) mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung (24) aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moldmoduls (1) und ein Moldwerkzeug für die Moldumspritzung eines solchen Moldmoduls (1). Hierbei ist die Moldmasse (30) im Bereich des mindestens einen Einpresskontaktes (20) abgesetzt und bildet auf beiden Oberflächen des Einpresskontaktes (20) jeweils einen Moldkragen (32) aus, welcher den korrespondierenden Einpresskontakt (20) bereichsweise umschließt und bei der Kontaktierung auftretende Einpresskräfte aufnimmt und oberhalb und unterhalb der korrespondierende Einpressöffnung (24) jeweils einen Raum (34) freilässt, wobei der Einpresskontakt (20) auf beiden Oberflächen um die Einpressöffnung (24) eine Verprägungszone (26) aufweist, welche den Kontaktierungsbereich (22) von der Moldmasse (30) trennt.The invention relates to a mold module (1) with at least one electronic and / or electrical component (3), which is surrounded by a molding compound (30), and at least one press-in contact (20) arranged at the module edge, which has a contacting region (22) with a Having from both surfaces accessible injection opening (24), and a method for producing such a mold module (1) and a mold for Moldumspritzung such mold module (1). In this case, the molding compound (30) is offset in the region of the at least one press-in contact (20) and forms a mold collar (32) on both surfaces of the press-fit contact (20), which surrounds the corresponding press-in contact (20) in certain areas and press-fit forces occurring during contacting receives and above and below the corresponding press-in opening (24) each leave a space (34), wherein the press-in contact (20) on both surfaces around the press-in opening (24) has a Verprägungszone (26) which the contacting region (22) of the molding compound (30) separates.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Moldmodul nach Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moldmoduls und ein Moldwerkzeug für die Moldumspritzung eines solchen Moldmoduls.The invention relates to a mold module according to the preamble of independent claim 1. The present invention also relates to a method for producing such a mold module and a mold for Moldumspritzung such mold module.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, elektrische Kontakte zwischen unterschiedlichen Baugruppen bzw. Moldmodulen mittels Einpresstechnik massiv parallel herzustellen. Typischerweise wird ein Bauelement in eine flächige Leiterplatte oder bei Leistungsanwendungen in ein flächiges Moldmodul eingepresst, wodurch sich die erforderliche Einpresskraft verteilen kann. In einem für den internen Aufbau vorteilhaften Fall, werden die Außenkontakte seitlich aus dem Moldmodul geführt. Soll zu diesen ein elektrischer Kontakt hergestellt werden, werden die Außenkontakte entweder werkzeugtechnisch oder durch ein Einlegeteil unterstützt, was beides Mehraufwand- bzw. Kosten bedeutet. Das Einlegeteil wird mit sehr geringen mechanischen Toleranzen ausgeführt, damit es keinen Verformungsweg für die Kontakte erlaubt, der zur mechanischen Deformation der Kontakte beim Einpressen führen könnte. Dies verursacht allerdings zusätzliche Mehrkosten. Zusätzlich kann es dabei zur Delamination des Molds vom Außenkontakt kommen, wodurch das Gesamtsystem geschwächt wird. Eine werkzeugtechnische Unterstützung ist bauraumbedingt meistens auch nicht möglich.From the prior art it is known to produce electrical contacts between different modules or mold modules massively parallel by means of press-fitting. Typically, a component is pressed into a flat printed circuit board or in power applications in a planar mold module, which can distribute the required press-in force. In an advantageous case for the internal structure, the external contacts are guided laterally out of the mold module. If an electrical contact is to be made for these, the external contacts are either supported by tools or by an insert, which means both additional expenditure or costs. The insert is made with very low mechanical tolerances, so that it does not allow a deformation path for the contacts, which could lead to mechanical deformation of the contacts during pressing. However, this causes additional costs. In addition, it may come to delamination of the mold from the external contact, whereby the overall system is weakened. Tool technical support is usually not possible due to space constraints.

Aus der DE 10 2012 204 296 A1 ist eine elektronische Baugruppe mit mindestens zwei Moldmodulen bekannt, welche elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei jedes Moldmodul zumindest ein elektronisches und/oder elektrisches Bauteil umfasst, welches zumindest teilweise von einer Moldmasse umgeben ist. Hierbei ist mindestens ein Moldmodul als Logikmodul mit mindestens einem aus der Moldmasse herausragenden ersten Kontaktbereich ausgeführt, und mindestens ein weiteres Moldmodul ist als Leistungsmodul ausgeführt, welches mindestens einen aus der Moldmasse herausragenden zweiten Kontaktbereich aufweist. Die elektrische Verbindung zwischen den Moldmodulen ist beispielsweise als Lötverbindung und/oder Schneid-Klemmverbindung und/oder Schweißverbindung ausgeführt.From the DE 10 2012 204 296 A1 an electronic assembly with at least two mold modules is known, which are electrically and mechanically connected to each other, wherein each mold module comprises at least one electronic and / or electrical component, which is at least partially surrounded by a molding compound. In this case, at least one mold module is designed as a logic module having at least one first contact area protruding from the molding compound, and at least one further mold module is designed as a power module which has at least one second contact area protruding from the molding compound. The electrical connection between the mold modules is designed, for example, as a solder connection and / or insulation displacement connection and / or welded connection.

Aus der US 5,498,902 A DE sind zwei verpackte elektrische Baugruppen bekannt, welche derart miteinander kontaktiert sind, dass Anschlusspins einer ersten elektrischen Baugruppe durch in die Verpackung einer zweiten elektrischen Baugruppe ausgebildete durchgängige Aussparungen geführt sind und dabei mit einer Einpressöffnung eines Einpresskontaktes der zweiten elektrischen Baugruppe kontaktiert sind.From the US 5,498,902 A DE are two packaged electrical components are known, which are contacted with each other such that connection pins of a first electrical assembly are guided by formed into the packaging of a second electrical assembly continuous recesses and are contacted with a press-in opening of a press-fit of the second electrical assembly.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Moldmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie das Verfahren zur Herstellung eines Moldmoduls mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 5 und das Moldwerkzeug für die Moldumspritzung eines Moldmoduls mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8 haben den Vorteil, dass die Einpresskontaktierung von seitlich aus dem Moldmodul geführten Kontakten ohne Mehraufwand großserientauglich und kostengünstig realisiert werden kann. Ausführungsformen der Erfindung beschreiben hierbei ein Gesamtkonzept aus Moldmodul, Verfahren zur Herstellung des Moldmoduls und zugehöriges Moldwerkzeug und haben selbst bei großen Stückzahlen keinen negativen Effekt auf die Standzeit des Moldwerkzeugs und ermöglichen eine hohe Fertigungs- und Prozesssicherheit des Moldprozesses. Zudem ermöglichen die Einpresskontakte eine hohe Positionsgenauigkeit und Oberflächengüte der elektrischen Kontaktierung im Moldmodul und eine toleranzlose Unterstützung der Einpresszone zur Vermeidung einer Kontaktverformung.The mold module having the features of independent claim 1 and the method for producing a mold module having the features of independent claim 5 and the mold for Moldumspritzung a mold module having the features of independent claim 8 have the advantage that the press-in contact from the side of the mold module guided contacts can be realized mass production and cost effective without additional effort. Embodiments of the invention in this case describe an overall concept of mold module, method for producing the mold module and associated molding tool and have no negative effect on the life of the Moldwerkzeugs even in large quantities and allow high manufacturing and process reliability of the molding process. In addition, the press-in contacts allow a high position accuracy and surface quality of the electrical contact in the mold module and a tolerance-free support of the press-in zone to avoid contact deformation.

Das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil wird samt Signalschienen, welche vorzugsweise als Stanzgitter ausgeführt sind, mit einer Moldmasse umschlossen. Durch den Moldschritt wird ein im Moldmodul integrierter Einpresskontakt zur Verfügung gestellt, welcher einerseits von oben kontaktiert und gleichzeitig vollständig mechanisch von der Moldmasse in Form des Moldkragens im späteren Kontaktierungs- bzw. Fügeprozess unterstützt werden kann. Ein Einlegeteil als Fügehilfe oder eine Unterstützung durch ein zusätzliches Werkzeug sind daher in vorteilhafter Weise nicht mehr erforderlich. Die Kontakte und die für die Einpresstechnik erforderlichen Öffnungen sind dadurch von oben und unten zu erreichen, so dass Einpresskontakte von oben bzw. unten eingefügt werden können und der Pin durch das Loch durchgesteckt werden kann. Durch den Freiraum auf der gegenüberliegenden Seite der Einpressöffnung zum Durchstecken des Pins wird in vorteilhafter Weise die konventionelle Einpresstechnik einschließlich zugehöriger Kraftüberwachung ermöglicht. Die Fügekräfte der konventionellen Einpresstechnik liegen typischerweise im Bereich von 30–120N. Die Fügekraft wird dabei durch den seitlichen Moldkragen aufgenommen, welcher neben den Einpresszonen angeordnet ist. Typischerweise können die ummoldeten Einpresskontakte eine bis zu sechsfach höhere Kraft aufnehmen als die herkömmlichen Einpresskontakte ohne Ummoldung, so dass es bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht zur Delamination der Moldmasse oder zur plastischen Verformung des Einpresskontaktes kommt. Damit ersetzt der Moldkragen die Funktion der Fügehilfe ohne die mit dieser Lösung verbundenen Zusatzkosten und die mit Dickentoleranzen der Fügehilfe verbundenen nachteiligen Fügetoleranzen aufzuweisen.The at least one electronic and / or electrical component, including signal rails, which are preferably designed as a stamped grid, enclosed with a molding compound. The molding step makes available a press-in contact integrated in the mold module, which on the one hand can be contacted from above and simultaneously supported completely mechanically by the molding compound in the form of the molding collar in the subsequent contacting or joining process. An insert as a joining aid or support by an additional tool are therefore no longer required in an advantageous manner. The contacts and the openings required for the press-in technology can thus be reached from above and below, so that press-fit contacts can be inserted from above or below and the pin can be pushed through the hole. Due to the space on the opposite side of the press-in opening for inserting the pins, the conventional press-fit technology including associated force monitoring is made possible in an advantageous manner. The joining forces of the conventional press-in technology are typically in the range of 30-120N. The joining force is absorbed by the lateral mold collar, which is arranged next to the press-in zones. Typically, the ummoldeten press-fit contacts can absorb up to six times higher force than the conventional press-fit without Ummoldung, so that it is not in embodiments of the present invention for delamination of the molding compound or plastic deformation of the press-fit comes. Thus, the mold collar replaces the function of the joining aid without the additional costs associated with this solution and the disadvantageous joining tolerances associated with thickness tolerances of the joining aid.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Moldmodul mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil, welches von einer Moldmasse umgeben ist, und mindestens einem am Modulrand angeordneten Einpresskontakt zur Verfügung, welcher einen Kontaktierungsbereich mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung aufweist. Hierbei ist die Moldmasse im Bereich des mindestens einen Einpresskontaktes abgesetzt und bildet auf beiden Oberflächen des Einpresskontaktes jeweils einen Moldkragen aus, welcher den korrespondierenden Einpresskontakt bereichsweise umschließt und bei der Kontaktierung auftretende Einpresskräfte aufnimmt und oberhalb und unterhalb der korrespondierende Einpressöffnung jeweils einen Raum freilässt. Des Weiteren weist der Einpresskontakt auf beiden Oberflächen um die Einpressöffnung eine Verprägungszone auf, welche den Kontaktierungsbereich von der Moldmasse trennt.Embodiments of the present invention provide a molding module having at least one electronic and / or electrical component, which is surrounded by a molding compound, and at least one press-in contact arranged at the module edge, which has a contacting region with an injection opening accessible from both surfaces. Here, the molding compound is deposited in the region of the at least one press-in contact and forms on both surfaces of the press-in contact each a Mold collar, which surrounds the corresponding press-in contact region by area and absorbs contact forces occurring during contact and leaves above and below the corresponding press-fit each a space. Furthermore, the press-fit contact on both surfaces around the press-in opening has a stamping zone which separates the contacting area from the molding compound.

Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung eines Moldmoduls vorgeschlagen, welches mindestens ein von einer Moldmasse umgebenes elektronisches und/oder elektrisches Bauteil und mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakt umfasst, welcher einen Kontaktierungsbereich mit einer von beiden Oberflächen zugängliche Einpressöffnung aufweist. Hierbei werden vor einem Moldvorgang von oben ein erstes Teilwerkzeug mit einer umlaufenden ersten Verprägungsschneide und von unten ein zweites Teilwerkzeug mit einer umlaufenden zweiten Verprägungsschneide auf den Oberflächen des mindestens einen Einpresskontakts aufgesetzt und durch eine Relativbewegung der beiden Verprägungsschneiden zueinander wird auf beiden Oberflächen eine Verprägungszone mit einem vorgegebenen Überprägungsoffset erzeugt, wobei das erste und zweite Teilwerkzeug während des Moldvorgangs in der Überprägungsposition verbleiben und den Kontaktierungsbereich und den Raum oberhalb und unterhalb der Einpressöffnung von Moldmasse freihalten.In addition, a method for producing a mold module is proposed, which comprises at least one of a molding compound surrounded electronic and / or electrical component and at least one arranged on the module edge press-in, which has a contacting region with an accessible from both surfaces injection opening. Here, a first part tool with a circumferential first Verprägungsschneide and from below a second part tool with a circumferential second Verprägungsschneide be placed on the surfaces of the at least one press-in before a molding process from above and by a relative movement of the two Verprägungsschneiden each other on both surfaces a Verprägungszone with a generates predetermined Überprägungsoffset, wherein the first and second part tool remain during the molding process in the Überprägungsposition and keep the contact area and the space above and below the injection opening of molding compound.

Des Weiteren wird ein Moldwerkzeug für die Moldumspritzung eines Moldmoduls vorgeschlagen, welches mindestens ein von einer Moldmasse umgebenes elektronisches und/oder elektrisches Bauteil und mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontaktumfasst, welcher einen Kontaktierungsbereich mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung aufweist. Das Moldwerkzeug umfasst eine Kavität zur Aufnahme des zu umspritzenden elektronischen und/oder elektrischen Bauteils und des mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakts. Hierbei ist ein erstes Teilwerkzeug als Abdichtstempel mit einer umlaufenden ersten Verprägungsschneide ausgeführt ist, und ein zweites Teilwerkzeug ist als Abdichtstempel mit einer umlaufenden zweiten Verprägungsschneide ausgeführt, wobei die beiden Teilwerkzeuge relativbeweglich zueinander gelagert sind, und wobei die Verprägungsschneiden einander gegenüberliegend angeordnet sind.Furthermore, a molding tool for molding a mold module is proposed which comprises at least one electronic and / or electrical component surrounded by a molding compound and at least one press-in contact arranged at the module edge, which has a contacting region with an injection opening accessible from both surfaces. The mold tool comprises a cavity for receiving the electronic and / or electrical component to be encapsulated and the at least one press-in contact arranged on the module edge. Here, a first part tool is designed as Abdichtstempel with a circumferential first Verprägungsschneide, and a second part tool is designed as Abdichtstempel with a circumferential second Verprägungsschneide, wherein the two sub-tools are mounted relatively movable to each other, and wherein the Verprägungsschneiden are arranged opposite to each other.

Die Form des umgebenden Moldgehäuses wird durch die Form der Kavität in im Moldwerkzeug bestimmt. Diese Kavität und die beiden Abdichtstempel sind in vorteilhafter Weise so ausgestaltet, dass die Einpresskontakte teilweise von einem Moldkragen umschlossen werden.The shape of the surrounding mold housing is determined by the shape of the cavity in the mold. This cavity and the two sealing punches are advantageously designed so that the press-in contacts are partially enclosed by a mold collar.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen während des Moldvorgangs einen deutlich kleineren Dichtbereich als bei herkömmlichen Lösungen, wodurch mehr Kontakte auf eine vorgegebene Länge integriert werden können. Dieser Vorteil wird insbesondere durch die im Moldwerkzeug integrierten Verprägungsschneiden realisiert, welche die zusätzlichen Verprägungszonen um das Einpressloch erzeugen und somit zuverlässiger abdichten als dies bei den herkömmlichen Lösungen der Fall ist. In vorteilhafter Weise erlauben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Verwendung von handelsüblichen Moldmaschinen, die über einfache Auf-/Zu-Teilwerkzeuge verfügen, also insbesondere nicht über die Möglichkeit der gesonderten Ansteuerung von beweglichen Stiften wie dies für herkömmliche Lösungen erforderlich ist.Embodiments of the present invention provide a significantly smaller sealing area during the molding process than conventional solutions, allowing more contacts to be integrated to a given length. This advantage is realized in particular by the stamping cutters integrated in the mold, which produce the additional stamping zones around the press-in hole and thus seal more reliably than is the case with the conventional solutions. Advantageously, embodiments of the present invention allow the use of commercially available molding machines, which have simple open / close sub-tools, ie in particular not the possibility of separate control of movable pins as is required for conventional solutions.

Zudem erlaubt die vorgeschlagene Realisierung, dass erhöhte mechanische Dickentoleranzen der Signalschienen im Bereich von 10–100µm ausgeglichen werden können, da die beiden Teilwerkzeuge bis zur Schneidenhöhe zusammenfahren können.In addition, the proposed realization that increased mechanical thickness tolerances of the signal rails in the range of 10-100μm can be compensated because the two sub-tools can move together up to the cutting height.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Moldmoduls, des im unabhängigen Patentanspruch 5 angegebenen Verfahren zur Herstellung eines Moldmoduls und des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Moldwerkzeugs für die Moldumspritzung eines Moldmoduls möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 mold module, the specified in the independent claim 5 method for producing a mold module and the molding tool specified in the independent claim 1 for the Moldumspritzung a mold module are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass die jeweilige Verprägungszone ein Überprägungsoffset aufweisen kann, welcher 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes ausmachen kann. Durch dieses systematische Überprägungsoffset können trotz Werkzeug- und Einpresskontakttoleranzen die elektrische Kontaktierbarkeit sichergestellt und Moldflash im Kontaktierungsbereich sowie Nacharbeit sicher vermieden werden. Zudem tritt durch den angegebenen Überprägungsoffsetbereich keine nennenswerte Versetzungshärtung des Einpresskontaktmaterials auf, so dass sich keine Probleme für die Zuverlässigkeit der späteren Einpresstechnikverbindung ergeben können. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise die großserientechnische Nutzung des Verfahrens.It is particularly advantageous that the respective Verprägungszone may have a Überprägungsoffset, which may make up 1 to 5% of the thickness of the press-fit. Despite the tool and press-fit tolerances, this systematic overprinting offset ensures electrical contactability and reliably avoids Moldflash in the contacting area and reworking become. In addition, no appreciable dislocation hardening of the press-fit contact material occurs due to the specified over-stamping offset range, so that no problems can arise for the reliability of the subsequent press-fit connection. This advantageously allows the mass-production use of the method.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Moldmodul kann der mindestens eine Einpresskontakt als Signalschiene eines Stanzgitters ausgebildet werden. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige und einfache Herstellung der Moldmodule. Zudem kann die Signalschiene einen Innenkontakt des mindestens einen elektronischen und/oder elektrischen Bauteils mit einem korrespondierenden als Einpresskontakt ausgeführten Außenkontakt verbinden. Die Einpresskontakte bzw. Signalschienen bestehen vorzugsweise aus einem Kupferblech, welches beispielsweise über einen Stanzprozess hergestellt werden kann. Die Signalschienen können hinter dem Kontaktierungsbereich in Richtung Innenkontakt entweder gerade oder auch gebogen in das Modul geführt und direkt mit dem Innenkontakt verlötet werden oder mittels eines Bonddrahts mit dem Innenkontakt kontaktiert werden.In an advantageous embodiment of the mold module, the at least one press-in contact can be formed as a signal rail of a stamped grid. This enables a particularly cost-effective and simple production of the mold modules. In addition, the signal rail can connect an inner contact of the at least one electronic and / or electrical component with a corresponding outer contact designed as a press-in contact. The press-in contacts or signal rails are preferably made of a copper sheet, which can be produced for example via a stamping process. The signal rails can be guided behind the contacting area in the direction of the inner contact either straight or curved in the module and soldered directly to the inner contact or contacted by means of a bonding wire with the inner contact.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens können die Teilwerkzeuge nach dem Aushärtungsvorgang der Moldmasse wieder vom Einpresskontakt abgehoben werden, so dass das Moldmodul aus dem Moldwerkzeug entnommen werden kann. In an advantageous embodiment of the method, the sub-tools can be lifted after the curing process of molding compound again from the press-in, so that the mold module can be removed from the mold.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann die Relativbewegung der beiden Teilwerkzeuge so vorgegeben werden, dass der Überprägungsoffset einen Wert im Bereich von 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes aufweist.In a further advantageous embodiment of the method, the relative movement of the two sub-tools can be specified so that the Überprägungsoffset has a value in the range of 1 to 5% of the thickness of the press-fit.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Moldwerkzeugs können die Verprägungsschneiden der Teilwerkzeuge jeweils eine Fläche einschließen, welche dem Kontaktierungsbereich des mindestens einen Einpresskontakts entsprechen können. Des Weiteren können die beiden Teilwerkzeuge bis zur Höhe der Verprägungsschneiden aufeinander zubewegbar ausgeführt werden.In an advantageous embodiment of the molding tool, the stamping cutters of the sub-tools can each include a surface which can correspond to the contacting region of the at least one press-in contact. Furthermore, the two sub-tools can be made movable toward each other up to the height of the Verprägungsschneiden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawing, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Moldmoduls. 1 shows a schematic perspective view of a portion of an embodiment of a mold module according to the invention.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II in 1. 2 shows a schematic sectional view along the section line II-II in 1 ,

3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Abschnitts des erfindungsgemäßen Moldmoduls aus 1 mit transparenter Moldmasse. 3 shows a perspective view of the portion of the mold module according to the invention 1 with transparent molding compound.

4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Moldwerkzeugs für die Moldumspritzung des Moldmoduls aus 1 bis 3. 4 shows a schematic sectional view of a section of an embodiment of a mold according to the invention for Moldumspritzung the mold module from 1 to 3 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Moldmoduls 1 mindestens ein elektronisches und/oder elektrisches Bauteil 3, welches von einer Moldmasse 30 umgeben ist, und mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakt 20, welcher einen Kontaktierungsbereich 22 mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung 24 aufweist. Hierbei ist die Moldmasse 30 im Bereich des mindestens einen Einpresskontaktes 20 abgesetzt und bildet auf beiden Oberflächen des Einpresskontaktes 20 jeweils einen Moldkragen 32 aus, welcher den korrespondierenden Einpresskontakt 20 bereichsweise umschließt und bei der Kontaktierung auftretende Einpresskräfte aufnimmt und oberhalb und unterhalb der korrespondierende Einpressöffnung 24 jeweils einen Raum 34 freilässt. Zudem weist der Einpresskontakt 20 auf beiden Oberflächen um die Einpressöffnung 24 eine Verprägungszone 26 auf, welche den Kontaktierungsbereich 22 von der Moldmasse 30 trennt.How out 1 to 4 can be seen, the illustrated embodiment comprises a mold module 1 at least one electronic and / or electrical component 3 , which of a Moldmasse 30 is surrounded, and at least one arranged on the module edge press-fit 20 , which has a contacting area 22 with an accessible from both surfaces injection opening 24 having. Here is the molding compound 30 in the range of at least one press-in contact 20 deposited and forms on both surfaces of the press-fit 20 one mold collar each 32 from which the corresponding press-in contact 20 partially surrounds and receives contact forces occurring during the contacting and above and below the corresponding injection opening 24 one room each 34 leaves free. In addition, the press-in contact 20 on both surfaces around the injection opening 24 a stamping zone 26 on which the contact area 22 from the mold mass 30 separates.

Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, weist die jeweilige Verprägungszone 26 einen Überprägungsoffset O auf, welcher 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes 20 ausmacht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Einpresskontakt 20 beispielhaft eine Dicke von 1mm auf, so dass der Überprägungsoffset O einen Wert zwischen 10 und 50µm aufweist. Diese systematische Überprägungsoffset O ermöglicht trotz Werkzeug- und Einpresskontakttoleranzen eine gute elektrische Kontaktierbarkeit und vermeidet Moldflash im Kontaktierungsbereich 22 und Nacharbeit. Die Stauchung des Einpresskontaktes 20 mit dem vorgegebenen Überprägungsoffset O tritt in vorteilhafte Weise keine nennenswerte Versetzungshärtung des Materials auf.As in particular from 4 can be seen, has the respective Verprägungszone 26 a Überprägungsoffset O, which is 1 to 5% of the thickness of the press-fit 20 accounts. In the illustrated embodiment, the press-in contact 20 For example, a thickness of 1 mm, so that the Überprägungsoffset O has a value between 10 and 50 .mu.m. Despite the tool and press-fit tolerances, this systematic overprinting offset O allows good electrical contactability and avoids mold flash in the contacting area 22 and rework. The compression of the press-fit contact 20 With the predetermined overprinting offset O, there is no appreciable dislocation hardening of the material in an advantageous manner.

Die Einpresskontakte 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Signalschienen 12, 12A, 12B eines Stanzgitters 10 aus Kupferblech ausgebildet. Die Einpresskontakte 20 weisen typischer Weise eine Dicke im Bereich von. 0,5 bis 2mm und eine Breiten im Bereich von 0,5 bis 3mm auf. Zudem verbinden die Signalschienen 12, 12A, 12B jeweils einen Innenkontakt 16, 16A, 16B des mindestens einen elektronischen und/oder elektrischen Bauteils 3 mit einem korrespondierenden als Einpresskontakt 20 ausgeführten Außenkontakt 14. Die Signalschienen 12, 12A, 12B können hinter dem Kontaktierungsbereich 22 in Richtung Innenkontakt 16, 16A, 16B entweder gerade oder auch gebogen in das Modul 1 geführt und direkt mit dem Innenkontakt 16, 16B verlötet werden oder mittels eines Bonddrahts 5 mit dem Innenkontakt 16A kontaktiert werden.The press-fit contacts 20 are in the illustrated embodiment as signal rails 12 . 12A . 12B a punched grid 10 formed of copper sheet. The press-fit contacts 20 typical ways a thickness in the range of. 0.5 to 2mm and a width in the range of 0.5 to 3mm. In addition, the signal rails connect 12 . 12A . 12B one inside contact each 16 . 16A . 16B the at least one electronic and / or electrical component 3 with a corresponding as a press-in contact 20 executed external contact 14 , The signal rails 12 . 12A . 12B can behind the contacting area 22 towards the inner contact 16 . 16A . 16B either straight or curved in the module 1 guided and directly with the inner contact 16 . 16B be soldered or by means of a bonding wire 5 with the inner contact 16A be contacted.

Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, umfasst ein Moldwerkzeug 40 für die Moldumspritzung eines Moldmoduls 1, eine nicht näher bezeichnete Kavität zur Aufnahme des zu umspritzenden elektronischen und/oder elektrischen Bauteils 3 und des mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakts 20. Hierbei ist ein erstes Teilwerkzeug 42A als Abdichtstempel mit einer umlaufenden ersten Verprägungsschneide 44A ausgeführt, und ein zweites Teilwerkzeug 42B ist als Abdichtstempel mit einer umlaufenden zweiten Verprägungsschneide 44B ausgeführt. Die beiden Teilwerkzeuge 42A, 42B sind relativbeweglich zueinander gelagert, wobei die Verprägungsschneiden 44A, 44B einander gegenüberliegend angeordnet sind.How out 4 can be further seen comprises a mold tool 40 for the mold injection of a mold module 1 , An unspecified cavity for receiving the umspritzenden electronic and / or electrical component 3 and the at least one press-in contact arranged at the edge of the module 20 , Here is a first part tool 42A as a sealing stamp with a circumferential first Verprägungsschneide 44A executed, and a second sub-tool 42B is as Abdichtstempel with a circumferential second Verprägungsschneide 44B executed. The two sub-tools 42A . 42B are mounted relatively movable to each other, wherein the Verprägungsschneiden 44A . 44B are arranged opposite one another.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die Verprägungsschneiden 44A, 44B der Teilwerkzeuge 42A, 42B jeweils eine Fläche ein, welche dem Kontaktierungsbereich 22 des mindestens einen Einpresskontakts 20 entspricht. Zudem sind die beiden Teilwerkzeuge 42A, 42B so ausgeführt, dass sie bis zur Höhe der Verprägungsschneiden 44A, 44B aufeinander zubewegt werden können.In the illustrated embodiment close the Verprägungsschneiden 44A . 44B the sub-tools 42A . 42B each one area, which the contacting area 22 of the at least one press-in contact 20 equivalent. In addition, the two sub-tools 42A . 42B designed so that they are up to the height of the Verprägungsschneiden 44A . 44B can be moved towards each other.

Die Teilwerkzeuge 42A, 42B sind Teil einer handelsüblichen Moldmaschinen und als Auf-/Zu-Teilwerkzeug ausgebildet.The sub tools 42A . 42B are part of a commercially available molding machines and designed as open / close tool.

Zur Herstellung des Moldmoduls 1 werden vor einem Moldvorgang von oben das erste Teilwerkzeug 42A mit der umlaufenden ersten Verprägungsschneide 44A und von unten das zweite Teilwerkzeug 42B mit der umlaufenden zweiten Verprägungsschneide 44B auf den Oberflächen des mindestens einen Einpresskontakts 20 aufgesetzt. Durch eine Relativbewegung der beiden Verprägungsschneiden 42A, 42B zueinander wird auf beiden Oberflächen eine Verprägungszone 26 mit einem vorgegebenen Überprägungsoffset O erzeugt, wobei das erste und zweite Teilwerkzeug 42A, 42B während des Moldvorgangs, in welchem flüssige Moldmasse 30 in die Kavität eingeleitet wird, in der Überprägungsposition verbleiben und den Kontaktierungsbereich 22 und den Raum 34 oberhalb und unterhalb der Einpressöffnung 24 von Moldmasse 30 freihalten. Die Teilwerkzeuge 42A, 42B werden nach dem Aushärtungsvorgang der Moldmasse 30 wieder vom Einpresskontakt 20 abgehoben. Zudem ist die Relativbewegung der beiden Teilwerkzeuge 42A, 42B so vorgegeben, dass der Überprägungsoffset O einen Wert im Bereich von 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes 20 aufweist. Nach Abschluss des Moldverfahrens ist das elektronische und/oder elektrische Bauteil 3 samt den Signalschienen 12, 12A, 12B aus Stanzgittern mit Moldmasse 30 umschlossen. Durch das Moldverfahren wird mindestens ein im Moldmodul 1 integrierter Einpresskontakt 20 sichergestellt, welcher einerseits von oben bzw. unten kontaktiert werden kann und gleichzeitig im späteren Einpresskontaktierungsprozess vollständig mechanisch von der als Moldkragen 32 ausgeformten Moldmasse 30 unterstützt wird.For the production of the mold module 1 become the first part tool from above before a molding process 42A with the revolving first stamping edge 44A and from below the second part tool 42B with the circumferential second Verprägungsschneide 44B on the surfaces of the at least one press-in contact 20 placed. By a relative movement of the two Verprägungsschneiden 42A . 42B to each other is a Verprägungszone on both surfaces 26 generated with a predetermined Überprägungsoffset O, wherein the first and second part tool 42A . 42B during the molding process, in which liquid molding material 30 is introduced into the cavity, remain in the Überprägungsposition and the contact area 22 and the room 34 above and below the injection opening 24 of molding material 30 keep clear. The sub tools 42A . 42B become after the curing process of molding compound 30 again from the press-in contact 20 lifted. In addition, the relative movement of the two sub-tools 42A . 42B set so that the Überprägungsoffset O a value in the range of 1 to 5% of the thickness of the press-fit 20 having. After completion of the molding process is the electronic and / or electrical component 3 including the signal rails 12 . 12A . 12B made of stamped laths with molding compound 30 enclosed. Due to the molding process, at least one in the mold module 1 integrated press-in contact 20 ensured, which can be contacted on the one hand from above or below and at the same time in the later Einpresskontaktierungsprozess completely mechanically from the mold collar 32 Molded molding compound 30 is supported.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Moldmodul zur Verfügung, dessen Kontaktierungsbereiche einen kleinen Abstand zueinander aufweisen, um möglichst viele Einpresskontakte auf einer vorgegebenen Länge unterzubringen und den vorhandenen Bauraum optimal ausnützen zu können. Zudem halten benachbarte Kontaktierungsbereiche durch die ausgebildeten Moldkragen und deren elektrisch isolierenden Eigenschaften ausreichende Kriech- und Isolationsabstände ein.Embodiments of the present invention provide a mold module whose contact areas have a small distance from one another in order to accommodate as many press-fit contacts as possible over a given length and to be able to optimally utilize the available installation space. In addition, adjacent contact areas by the formed Mold collar and their electrically insulating properties sufficient creepage and isolation distances.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Moldmodul (1) mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (3), welches von einer Moldmasse (30) umgeben ist, und mindestens einem am Modulrand angeordneten Einpresskontakt (20), welcher einen Kontaktierungsbereich (22) mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Moldmasse (30) im Bereich des mindestens einen Einpresskontaktes (20) abgesetzt ist und auf beiden Oberflächen des Einpresskontaktes (20) jeweils einen Moldkragen (32) ausbildet, welcher den korrespondierenden Einpresskontakt (20) bereichsweise umschließt und bei der Kontaktierung auftretende Einpresskräfte aufnimmt und oberhalb und unterhalb der korrespondierende Einpressöffnung (24) jeweils einen Raum (34) freilässt, wobei der Einpresskontakt (20) auf beiden Oberflächen um die Einpressöffnung (24) eine Verprägungszone (26) aufweist, welche den Kontaktierungsbereich (22) von der Moldmasse (30) trennt.Mold module ( 1 ) with at least one electronic and / or electrical component ( 3 ), which of a molding compound ( 30 ) is surrounded, and at least one arranged at the edge of the module press-in contact ( 20 ), which has a contacting area ( 22 ) with an injection opening accessible from both surfaces ( 24 ), characterized in that the molding compound ( 30 ) in the region of the at least one press-in contact ( 20 ) and on both surfaces of the press-fit ( 20 ) each a Mold collar ( 32 ) which forms the corresponding press-fit contact ( 20 ) surrounds in some areas and receives contact forces occurring during the contacting and above and below the corresponding injection opening ( 24 ) one room each ( 34 ), wherein the press-in contact ( 20 ) on both surfaces around the injection opening ( 24 ) a stamping zone ( 26 ), which the contacting area ( 22 ) of the molding compound ( 30 ) separates. Moldmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Verprägungszone (26) einen Überprägungsoffset (O) aufweist, welcher 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes (20) ausmachtMold module according to claim 1, characterized in that the respective Verprägungszone ( 26 ) has a Überprägungsoffset (O), which 1 to 5% of the thickness of the press-fit ( 20 ) Moldmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einpresskontakt (20) als Signalschiene (12, 12A, 12B) eines Stanzgitters (10) ausgebildet ist.Mold module according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one press-in contact ( 20 ) as a signal rail ( 12 . 12A . 12B ) of a stamped grid ( 10 ) is trained. Moldmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalschiene (12, 12A, 12B) einen Innenkontakt des mindestens einen elektronischen und/oder elektrischen Bauteils (3) mit einem korrespondierenden als Einpresskontakt (20) ausgeführten Außenkontakt (14) verbindet. Mold module according to claim 3, characterized in that the signal rail ( 12 . 12A . 12B ) an inner contact of the at least one electronic and / or electrical component ( 3 ) with a corresponding as a press-in contact ( 20 ) external contact ( 14 ) connects. Verfahren zur Herstellung eines Moldmoduls (1), welches mindestens ein von einer Moldmasse (30) umgebenes elektronisches und/oder elektrisches Bauteil (3) und mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakt (20) umfasst, welcher einen Kontaktierungsbereich (22) mit einer von beiden Oberflächen zugängliche Einpressöffnung (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Moldvorgang von oben ein erstes Teilwerkzeug (40A) mit einer umlaufenden ersten Verprägungsschneide (42A) und von unten ein zweites Teilwerkzeug (40B) mit einer umlaufenden zweiten Verprägungsschneide (42B) auf den Oberflächen des mindestens einen Einpresskontakts (20) aufgesetzt werden und durch eine Relativbewegung der beiden Verprägungsschneiden (42A, 42B) zueinander auf beiden Oberflächen eine Verprägungszone (26) mit einem vorgegebenen Überprägungsoffset (O) erzeugt wird, wobei das erste und zweite Teilwerkzeug (40A, 40B) während des Moldvorgangs in der Überprägungsposition verbleiben und den Kontaktierungsbereich (22) und den Raum (34) oberhalb und unterhalb der Einpressöffnung (24) von Moldmasse (30) freihalten.Process for the preparation of a molding module ( 1 ) containing at least one of a molding compound ( 30 ) surrounded electronic and / or electrical component ( 3 ) and at least one press-in contact ( 20 ), which has a contacting area ( 22 ) with an injection opening accessible from both surfaces ( 24 ), characterized in that before a molding process from above a first part tool ( 40A ) with a circumferential first stamping edge ( 42A ) and from below a second sub-tool ( 40B ) with a circumferential second Verprägungsschneide ( 42B ) on the surfaces of the at least one press-fit ( 20 ) and by a relative movement of the two Verprägungsschneiden ( 42A . 42B ) to each other on both surfaces a Verprägungszone ( 26 ) is generated with a predetermined overprinting offset (O), wherein the first and second sub-tools ( 40A . 40B ) remain in the over-stamping position during the molding process and the contacting area ( 22 ) and the room ( 34 ) above and below the injection opening ( 24 ) of molding material ( 30 ) keep clear. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilwerkzeuge (40A, 40B) nach dem Aushärtungsvorgang der Moldmasse (30) wieder vom Einpresskontakt (20) abgehoben werden.Method according to claim 5, characterized in that the sub-tools ( 40A . 40B ) after the curing process of the molding compound ( 30 ) again from the press-in contact ( 20 ) are lifted. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung der beiden Teilwerkzeuge (40A, 40B) so vorgegeben ist, dass der Überprägungsoffset (O) einen Wert im Bereich von 1 bis 5% der Dicke des Einpresskontaktes (20) aufweist.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the relative movement of the two sub-tools ( 40A . 40B ) is set so that the overprinting offset (O) has a value in the range of 1 to 5% of the thickness of the press-in contact ( 20 ) having. Moldwerkzeug (40) für die Moldumspritzung eines Moldmoduls (1), welches mindestens ein von einer Moldmasse (30) umgebenes elektronisches und/oder elektrisches Bauteil (3) und mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakt (20) umfasst, welcher einen Kontaktierungsbereich (20) mit einer von beiden Oberflächen zugänglichen Einpressöffnung (24) aufweist, mit einer Kavität zur Aufnahme des zu umspritzenden elektronischen und/oder elektrischen Bauteils (3) und des mindestens einen am Modulrand angeordneten Einpresskontakts (20), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Teilwerkzeug (42A) als Abdichtstempel mit einer umlaufenden ersten Verprägungsschneide (44A) ausgeführt ist, und ein zweites Teilwerkzeug (42B) als Abdichtstempel mit einer umlaufenden zweiten Verprägungsschneide (44B) ausgeführt ist, wobei die beiden Teilwerkzeuge (42A, 42B) relativbeweglich zueinander gelagert sind, und wobei die Verprägungsschneiden (44A, 44B) einander gegenüberliegend angeordnet sind.Mold Tool ( 40 ) for the mold injection of a mold module ( 1 ) containing at least one of a molding compound ( 30 ) surrounded electronic and / or electrical component ( 3 ) and at least one press-in contact ( 20 ), which has a contacting area ( 20 ) with an injection opening accessible from both surfaces ( 24 ), with a cavity for receiving the electronic and / or electrical component to be encapsulated ( 3 ) and of the at least one press-in contact ( 20 ), characterized in that a first part tool ( 42A ) as Abdichtstempel with a circumferential first Verprägungsschneide ( 44A ), and a second sub-tool ( 42B ) as Abdichtstempel with a circumferential second Verprägungsschneide ( 44B ), wherein the two sub-tools ( 42A . 42B ) are mounted relatively movable to each other, and wherein the Verprägungsschneiden ( 44A . 44B ) are arranged opposite one another. Moldwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verprägungsschneiden (44A, 44B) der Teilwerkzeuge (42A, 42B) jeweils eine Fläche einschließen, welche dem Kontaktierungsbereich (22) des mindestens einen Einpresskontakts (20) entspricht.Mold tool according to claim 8, characterized in that the Verprägungsschneiden ( 44A . 44B ) of the sub-tools ( 42A . 42B ) each include an area which is the contact area ( 22 ) of the at least one press-in contact ( 20 ) corresponds. Moldwerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilwerkzeuge (42A, 42B) bis zur Höhe der Verprägungsschneiden (44A, 44B) aufeinander zubewegbar ausgeführt sind.Mold tool according to claim 8 or 9, characterized in that the two sub-tools ( 42A . 42B ) up to the height of the stamping edges ( 44A . 44B ) are designed to move towards each other.
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